基于SHF的全球电离层模型建立*

张明泽，徐宗秋

（辽宁工程技术大学 测绘与地理科学学院，辽宁 阜新123000）

位于地球上层约60-2000千米之间大气中的分子和原子在太阳的紫外线、X射线和高能粒子的作用下发生电离，形成了等离子体区域，这个区域被称为电离层[1]。电离层是日地空间的重要组成部分之一。电离层延迟一般在几米左右，但当太阳黑子活动强烈时，电离层电子密度会上升，电离层延迟会增大，达到10米甚至几十米[2]。因此，削弱和消除电离层延迟对导航定位的影响成为了当今全球导航卫星系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）领域急需解决的问题[3]。因此，如何最好地获得全球范围内具有高空间和时间分辨率的连续精确电离层模型是精确定位和空间气象应用的一个热门方向[4]。本文利用多个GNSS观测数据建立全球电离层模型，并评估其精度及性能[5]。

1 建模方法

由于电离层是GPS信号的色散介质，因此可以通过与任意两个不同频率的信号形成无几何组合来计算电离层的一阶延迟。根据这一特点，电离层TEC提取采用利用载波相位平滑伪距计算电离层TEC的方法，即平滑电离层。平滑电离层的计算公式如下：

式（1）中，P1，2为伪距双频预报值，L1，2为某一历元伪距双频观测值，P1，2为某一历元载波相位双频观测值，n为平滑历元数，DCBr，12为接收机端差分码偏差，DCBs，12为卫星端差分码偏差，I为载波相位平滑伪距的电离层延迟观测量。

常用的电离层投影函数包括余弦函数、klobuchar函数、改进的余弦函数及fanselow函数等，实验采用最简单、最常用的三角投影函数：